EOBD: come parlano tra loro le centraline e i sensori delle auto?

Quante volte abbiamo aperto il cofano della nostra auto per un semplice controllo di livelli prima di un viaggio, e vedendo tutti quei cavi, quei componenti elettronici ci siamo chiesti: Ma a cosa servono? Come comunicano tra loro? Di seguito spoglieremo l'auto del suo impianto elettrico per capire quali componenti sono montati al suo interno e soprattutto quali sono i compiti che svolge l'impianto elettrico di comunicazione. Scopriremo come riescono a comunicare tra loro le svariate centraline dell'auto e com'è fatto il sistema nervoso che è meglio conosciuto univocamente per lo standard EOBD utilizzato nelle officine per controllare lo stato di salute dell'auto.

EVOLUZIONE E NECESSITA' L'auto ormai non è più una scatola metallica, con quattro ruote, un motore, un cambio e un impianto elettrico disposto un po' alla rinfusa all'interno del cofano, come accadeva mezzo secolo fa. Oggi è un pezzo di tecnologia che racchiude ingegneria, design, marketing, elettronica, ecc. con cui ogni casa costruttrice cerca di assecondare le necessità o i desideri dell'automobilista e per ognunodi questi crea un accessorio, una soluzione. Ad esempio vogliamo la macchina parcheggia da sola, quella che ci permette di telefonare senza togliere le mani dal volante e gli occhi dalla strada, quella che accende i fari al posto nostro etc, è tutto possibile, ma per farlo occorre l'aiuto dell'elettronica. Ecco perché, le nostre auto sono diventate autentiche centrali elettroniche che interagiscono con l'ambiente esterno, con la strada, ma soprattutto con il conducente dell'auto.

LA NOSTRA AUTO E' COME IL CORPO UMANO Se andiamo ad analizzare il funzionamento dell'impianto elettrico della nostra auto si avvicina molto a quello del nostro corpo, ma come è possibile? Noi abbiamo un cervello che invia dei segnali sotto forma di impulsi elettrici con cui impartisce ordini al nostro corpo. Ci riesce grazie ad una fitta rete di nervi che formano delle vere linee di comunicazione. La nostra vettura funziona allo stesso modo. Immaginiamo di guidare la nuova Mercedes Classe S, equipaggiata dell'ultimo sistema di sospensioni Magic Body Control, che mediante una telecamera stereo montata nel parabrezza analizza la strada davanti a noi ed in base ad essa va a regolare le sospensioni pneumatiche, aumentando così il nostro comfort di guida. Mentre guidiamo gli occhi dell'auto (la telecamera) rilevano un dislivello della strada a pochi metri da noi, per superarlo senza perdite di aderenza e bruschi sobbalzi, la sospensione deve essere sollevata su uno o più lati. La centralina del sistema che supervisiona la telecamera, riceve l'informazione sotto forma di impulso elettrico, elabora il messaggio e lo mette in rete o “Mette in Can”, espressione utilizzata dagli addetti ai lavori. Mediante una fitta rete di cavi (nervi) il messaggio arriva al cervello dell'impianto dell'assetto, che invia il comando “solleva la sospensione destra (o sinistra)” alla sospensione, che effettua la regolazione che gli è stata impartita. Questa è una maniera semplificata per descrivere cosa accade all'interno della nostra auto per controllare solamente le sospensioni attive in prossimità di un dosso o una buca. Ma cosa significa Can?

LINEA CAN-BUS E LA COMUNICAZIONE IN AUTO Il Can-Bus (Control Area Network) è stato inventato da Robert Bosch all'inizio degli anni 80 perché c'era la necessità di fare comunicare tra diverse unità di controllo elettroniche, ma con un ridotto numero di cavi. Si cercava di trovare una soluzione che permettesse di far “parlare” i componenti in maniera veloce, sicura e ridondante. Per questi motivi nacque il Can-bus, un sistema seriale bidirezionale a due fili, Can High e Can Low, intrecciati tra loro che collegano tutte le centraline. I messaggi sono composti da bit epossono avere diverse velocità da 125Kbit/s per i sistemi secondari, come apparecchiature dell'abitacolo, a 500Kbit/s per i sistemi primari, come motore e autotelaio. Con l'avvento dei sistemi di sicurezza e di assistenza alla guida, la velocità della comunicazione tra le centraline è sempre più importante e da tempo alla linea Can è stato affiancato il FlexRay, che riesce a trasmette i messaggi a circa il doppio della velocità del Can.

I SISTEMI DI RETI SECONDARIE Ai due sistemi primari, si affiancano altri che svolgono specifiche funzioni, come i LIN e il Most. I LIN sono delle linee di trasmissione dedicate, ad esempio vengono utilizzati per la comunicazione tra alternatore e centralina motore, il Most viene utilizzato nell'ambito telematico. E comunque a prescindere da quanto sia tecnologica un'auto, rimangono sempre i fasci di cavi o “fili”, che collegano fisicamente tutti i sensori che hanno il compito di monitorare l'intera vettura e azionare gli attuatori, senza i quali anche la tecnologia più avanzata non funzionerebbe. O forse è solo questione di tempo, finché anche le centraline dell'auto, un giorno, comunicheranno senza connessioni fisiche.